Colletta di Castelbianco: le infrastrutture di telecomunicazione

di Valerio Saggini e Stefania Belloni 05.11.1994 00:00

1. Introduzione

Il progetto di telematizzazione di Colletta di Castelbianco prevede l'inserimento all'interno del borgo delle più avanzate infrastrutture di telecomunicazione in modo da consentire ai residenti di soddisfare le proprie esigenze di comunicazione avvalendosi dell'accesso diretto e ad alta velocità alla rete Internet, della rete telefonica ISDN e della possibilità di fruire di tutti i servizi a larga banda presenti e futuri quali il video-on-demand (VOD) e la televisione interattiva (ITV), tutte tecnologie che troveranno in Colletta un luogo di sperimentazione ideale.

Il progetto di telematizzazione di Colletta è stato concepito e realizzato da Valerio Saggini e Stefania Belloni (Teleura) in collaborazione con Telecom Italia S.p.a..

Il borgo è stato dotato delle seguenti tecnologie:

un cablaggio a banda larga (155 Mbs) in fibra ottica e rame che funge da mezzo trasmissivo unico per tutti i servizi telematici presenti e futuri. In ogni appartamento si trovano infatti due prese telematiche multifunzionali in grado di supportare dispositivi di varia natura (telefono, videotelefono, fax di gruppo 4, computer per accesso diretto alla rete Internet e videoconferenza, set-top-box per video-on-demand e televisione interattiva. Al fine di garantire la qualità e l’affidabilità dei suddetti servizi Telecom Italia ha provveduto, in grande anticipo rispetto ai piani di diffusione nazionale, a fornire un’infrastruttura di rete pubblica adeguata sostituendo il vecchio cablaggio in rame della Val Pennavaira con il cablaggio in fibra ottica attualmente in fase di posa nelle principali città italiane;
una centrale telefonica digitale privata (PABX) connessa da un lato alla rete pubblica ISDN tramite un accesso primario (2 Mbs) e dall’altro al sistema di cablaggio strutturato per la trasmissione fonia-dati all’interno del borgo;
un sistema di messaggistica vocale digitale (voice-mail), integrato alla centrale ISDN, che eliminerà la necessità della tradizionale segreteria telefonica collegata al singolo telefono fornendo funzioni avanzate di segreteria telefonica centralizzata, basate su menu vocali;
un sistema di telefonia mobile (cordless) utilizzabile all’interno del borgo, equivalente al servizio "Fido", che estende le funzionalità della centrale telefonica via onde radio;
un router che interconnette la rete locale con la rete Internet. A differenza del tipo di accesso ad Internet tipicamente utilizzato in ambiente domestico, realizzato tramite modem su linea telefonica commutata, l’accesso disponibile agli abitanti di Colletta - che avviene su circuito di connessione permanente (e non necessita quindi di modem) - è paragonabile per velocità, qualità e tipologia dei servizi al tipo di accesso al momento disponibile all’interno di università e grandi aziende;
un firewall con funzione di filtraggio monodirezionale del traffico di rete (gli abitanti di Colletta avranno pieno accesso alla rete interna ed esterna, mentre dall’esterno sarà impossibile accedere alla rete locale del villaggio) e per la gestione del dominio (colletta.it) verso l’esterno;
un intranet server deputato alla gestione del dominio verso l’interno e di tutti i servizi telematici interni offerti all’utenza;
un web server, il server sul quale risiede il sito Web di Colletta di Castelbianco, collocato al di là del firewall e quindi accessibile dall’esterno;
un sistema di televisione satellitare centralizzato che consente la ricezione dei programmi irradiati via satellite;
è allo studio un sistema di televisione locale via cavo riservato agli abitanti di Colletta di Castelbianco in modo da affiancare alla programmazione delle emittenti televisive presenti e future una programmazione ritagliata sulle esigenze specifiche degli abitanti del borgo. Il sistema avrà carattere sperimentale e come tale si avvarrà delle più recenti tecnologie di televisione interattiva, video-on-demand e Internet-TV (integrazione di Internet con la televisione).

2. La rete locale

2.1 Il cablaggio

L'infrastruttura di rete di Colletta di Castelbianco è stata realizzata con il sistema di distribuzione SYSTIMAX Structured Cabling System di AT&T. Si tratta di un sistema di cablaggio modulare costituito da doppini di rame non schermati e fibre ottiche per la trasmissione di fonia, dati, immagini e video, in grado di supportare velocità di trasmissione dati fino a 155Mb/sec. Tutti i componenti del cablaggio strutturato di AT&T (categoria 5) sono conformi alle norme nazionali ed internazionali per i servizi di telecomunicazione sia pubblici che privati (compatibilità elettromagnetica, sicurezza al fuoco, etc.).

2.2 La struttura

La struttura a stella del cablaggio, utilizzato per la trasmissione dati con protocollo Ethernet e per la trasmissione fonia, si adatta alla struttura architettonica molto compatta e articolata del villaggio costituito da una decina di “agglomerati”. All'interno di ogni agglomerato è presente un locale tecnico che svolge la funzione di centro di distribuzione per i cavi in rame che raggiungono ogni singola abitazione. I centri di distribuzione sono interconnessi fra loro tramite dorsali in rame e fibra che confluiscono nel centro stella, un altro locale tecnico, in cui troviamo il PABX, il firewall, il server Intranet, il server web ed il router per l'interconnessione ad Internet. Gli apparati presenti nel centro stella svolgono quindi funzione di interfaccia tra il sistema di distribuzione fonia-dati del borgo e la rete pubblica fonia-dati e la rete Internet, e rendono disponibili ai residenti tutti i servizi disponibili su queste reti.

2.3 Sottosistema di dorsale

Ogni dorsale è costituita da un cavo in rame a 50 coppie per la trasmissione fonia e da 12 cavi in fibra multimodale per l'interconnessione dei concentratori Ethernet situati nei centri di distribuzione.

2.4 Sottosistema di distribuzione e di postazione

In ogni appartamento sono presenti due prese telematiche doppie, ognuna dotata di due connettori RJ45, uno per la fonia e uno per i dati, montate su placche BTicino. In ogni centro di distribuzione troviamo: un permutatore su cui si attestano tutti i cavi collegati alle prese fonia e che vengono instradati sulle dorsali in rame ed un concentratore Ethernet SystiLAN Stack SH-E16 AT&T su cui si attestano i cavi collegati alle prese dati ed a sua volta collegato al centro stella tramite dorsale in fibra ottica. Il cablaggio fonia e dati, realizzato con cavi in rame ad 8 coppie di categoria 5 garantisce massima flessibilità e ridondanza.

2.5 Centro stella

Nel centro stella le dorsali in rame per la fonia confluiscono nel PABX ISDN ERICSSON MD110 EUROISDN, mentre le dorsali in fibra confluiscono nell'HUB modulare SystiLAN LET-20 AT&T. Si tratta di un dispositivo muti-bus per l'interconnessione e lo switch di reti di trasmissione dati quali Ethernet, Token Ring, FDDI, etc. Nel SystiLAN LET-20 troviamo un modulo Ethernet LE-180-XT per la distribuzione in rame all'interno dell'agglomerato in cui si trova il centro stella e un modulo Ethernet su fibra ottica LSE-404 S/FL AT&T per l'interconnessione dei concentratori Ethernet remoti tramite dorsale in fibra. Quest'ultimo realizza lo switch dei segmenti Ethernet corrispondenti ad ogni agglomerato garantendo la massima ampiezza di banda trasmissiva su ogni segmento.

2.6 Monitoraggio

Con il sistema di monitoraggio SystiLAN Manager Integrated Network Management System di AT&T basato su protocollo SNPM è possibile controllare, anche in remoto, tutti i
dispositivi della rete, il traffico di rete ed analizzare le prestazioni, assicurando un utilizzo efficiente e sicuro della rete.

2.7 Sviluppi futuri

L'utilizzo del cablaggio strutturato cat. 5 consente la totale apertura verso nuove architettura di rete necessarie per fornire servizi sempre più avanzati quali VOD (Video on Demand) o ITV (Interactive TV). Infatti è sufficiente aggiungere nuovi apparati attivi di rete o espandere quelli attualmente in uso nei punti di distribuzione (grazie alle caratteristiche di scalabilità del SystiLAN LET-20) lasciando inalterato il cablaggio.

3. Il sistema telefonico

3.1 Centrale telefonica ISPABX (Integrated Service Private Automatic Branch eXchange)

ERICSSON MD110 EUROISDN è una centrale telefonica di ultima generazione ISPABX, completamenta digitale, in tecnica PCM, con controllo a programma registrato (SPC), standard CCITT/ISDN. Essa è costituita da moduli LIM (Line Interface Module) tra di loro indipendenti e intercooperanti: tale caratteristica, unita alla spinta modularità sia hardware che software, permette al sistema di crescere nel tempo, semplicemente aggiungendo i moduli necessari.

L'"architettura a logica distribuita", consentendo complesse configurazioni di rete, assicura stabilità al sistema e garantisce l'incremento delle funzioni e degli equipaggiamenti mantenendo lineare il rapporto capacità/prestazioni. La compatibilità con gli standard internazionali esistenti conferisce al sistema MD110 la caratteristica di totale connettività verso tutte le reti pubbliche e private oggi esistenti. MD110 è dotata di tutti i servizi "telefonici evoluti", servizi di trasporto e commutazione voce-dati-immagini: videotelefonia, videoconferenza, trasmissione di fax a gruppo 4, trasmissione dati ad alta velocità (64 kbps x2), connessione a reti locali remote, fonia ad alta qualità (stereofonia hi-fi). MD110 da un lato si connette alla rete pubblica tramite un flusso PCM a 2Mbps, dall’altro si interfaccia al sistema di cablaggio strutturato AT&T per la trasmissione fonia all’interno del borgo assicurando la più ampia disponibilità di risorse per le chiamate da e verso gli abitanti del borgo. Tutte le procedure di controllo, di gestione, le informazioni di anomalie ed allarmi, i dati di traffico, sono riferiti ad un’unica centrale e possono essere attivati e ricevuti da una singola postazione di controllo collegata anche dinamicamente, ad uno qualsiasi dei LIM. Le operazioni di manutenzione sono notevolmente ridotte sia per l'alta affidabilità del sistema, sia per la sua capacità di supervisionare le proprie funzioni e diagnosticare le proprie anomalie. Il sistema viene fornito di "Telediagnostica remota", un servizio che consente di rinviare presso un centro di diagnostica e di controllo Telecom, tutti quei dati disponibili anche localmente, per verificare eventuali anomalie, modificare configurazioni complesse, anticipare ed ottimizzare i tempi di intervento in caso di riparazione hardware da effettuarsi sul posto.

3.2 Sistema di messaggistica vocale.

TEAM VOICE (VOICE 200) è un prodotto di "voice processing" digitale che si integra con il sistema MD110, arricchendolo di un ulteriore insieme di prestazioni: servizio di benvenuto e guida all'utente, segreteria telefonica (12 ore complessive di registrazione), sistema di cortesia sulle linee entranti ed in attesa (le chiamate interne e/o esterne che non vanno a buon fine possono essere inoltrate alla liberazione dell' interno, trasmesse su una linea esterna anche cellulare, o registrate sotto password in attesa di essere ascoltate da un apparecchio interno o da qualsiasi altra località dotata di apparecchio multifrequenza).

3.3 Terminali numerici DIALOG 3000

La serie DIALOG (3199,3202,3203) è una famiglia di terminali telefonici numerici che consentono il massimo livello di integrazione con le funzioni ed i servizi del sistema MD110.

I terminali Dialog assicurano, oltre a quelle già accessibili con telefoni decadici e DTMF, le seguenti funzioni: intercomunicanti, numeri telefonici addizionali, risposta automatica, indicazione di messaggio giacente, selezione nominativa, identità dell'utente chiamante sul display.

3.4 Sistema Cordless

Il Sistema FREESET DCT1800 è il sistema Ericsson per la telefonia mobile utilizzato nel borgo. I tre elementi componenti il sistema Freeset sono:

Radio Exchange (RE): è l'organo che costituisce l'interfaccia tra le stazion base ed il sistema MD110. Esso gestisce le funzioni di controllo della mobilità (Roaming automatico, Handover), e l'integrazione funzionale con MD110.
Stazioni Base: gestiscono i collegamenti radio con gli utenti cordless. Ogni stazione base ha un raggio d' azione di 25-250 metri, a seconda della struttura dell' ambiente in cui il sistema opera. In pratica sarà possibile utilizzare il telefono cordless da qualunque punto del villaggio.
Telefoni Portatili: modello unico Freeset Wireless DCT 1800, per completezza di servizi offerta può essere paragonato al modello Dialog 3202, pur essendo senza rete di collegamento. Esso permette all'utente mobile l'accesso a tutti i servizi del sistema MD110.

L' area su cui opera il servizio cordless è suddivisa in picocelle di 500 metri di diametro massimo. Al centro di ogni cella è posta una stazione base. Il telefono portatile è sempre sintonizzato e sincronizzato con la stazione base in posizione favorevole per la trasmissione rispetto alla posizione corrente dell’utente. La dimensione delle celle dipende dalla potenza del segnale trasmesso e dell'intensità di traffico richiesta nell' area, qualora si verifichi un aumento dell' utenza cordless, la rete picocellulare può essere rapidamente adeguata con l'aggiunta di ulteriori stazioni base.

Il protocollo di dialogo su canale radio tra il telefono portatile e le stazioni base è pienamente conforme allo standard DECT (Digital European Cordless Telecommunications). Tale standard prevede che l'accesso al canale radio sia regolato dalla tecnica a suddivisione di tempo (TDMA/TDD Time Division Multiple Access/ Time Division Duplex).

L' espansione Wireless Dect del sistema MD110 costituisce una soluzione completa al problema della reperibilità telefonica senza il vincolo del cavo di collegamento.

4. Apparati per i servizi Internet ed Intranet

A differenza del tipo di accesso ad Internet tipicamente utilizzato in ambiente domestico, realizzato tramite modem su linea telefonica commutata, l’accesso disponibile agli abitanti di Colletta - che avverrà su circuito di connessione permanente (e non necessiterà quindi di modem) - è paragonabile per velocità, qualità e tipologia dei servizi al tipo di accesso al momento disponibile all’interno di università e grandi aziende. Allo scopo è stato stipulato con Interbusiness Telecom Italia un contratto di accesso ad Internet su circuito numerico dedicato.

L’interconnessione tra la rete locale (protocollo Ethernet) ed Internet avviene tramite un router (CiscoSystems) che provvede all’istradamento dei pacchetti dati alle singole abitazioni.

Per quanto riguarda i servizi Internet ed Intranet vengono utilizzate tre stazioni:

una utilizzata come firewall con funzione di filtraggio monodirezionale del traffico di rete (gli abitanti di Colletta avranno pieno accesso alla rete interna ed esterna, mentre dall’esterno sarà impossibile accedere alla rete locale del villaggio) e per la gestione del dominio (colletta.it) verso l’esterno;
una utilizzata come intranet server deputato alla gestione del dominio verso l’interno e di tutti i servizi telematici interni offerti all’utenza;
una utilizzata come web server, il server sul quale risiede il sito WWW di Colletta di Castelbianco, collocato al di là del firewall e quindi accessibile dall’esterno.

5. Televisione satellitare

L’impianto di ricezione satellitare di Colletta comprende:

una antenna parabolica (disco LH, diametro 100cm);
un convertitore LNB Twin, 10.7-11.8Ghz; unità interna da satellite mod. CSR300;
un centralino Spaun SBK;
multiswitch a più uscite e accessori vari.

L'antenna e il convertitore LNB Twin (convertitore universale per segnali analogici e digitali) costituiscono un sistema ricevente in grado di captare i segnali provenienti da due satelliti geostazionari "vicini": l'antenna fissa è dotata di doppio convertitore, uno per ciascun satellite.

Il CSR300 è un'unità che converte il segnale TV da satellite in un segnale televisivo terrestre secondo lo standard B/G (opzionale I, L), in modo da poterlo distribuire in un normale impianto centralizzato capace di servire più prese. All'interno di ogni singolo alloggio sono previste 2 prese TV. L' adozione del sistema di distribuzione PRIMA I F elimina il problema della scelta a priori dei canali da ritrasmettere all'utenza del sistema, infatti ogni presa TV è in grado di ricevere direttamente i segnali dai convertitori LNB collegati: tutti i canali ricevibili sono, in tal modo, anche visibili. Inoltre, questo sistema permette: una migliore qualità video, audio stereofonico Hi-Fi, sintonia delle stazioni radio o di diverse lingue nel caso di trasmissioni poliglotte ed accesso al servizio teletext.

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